《碳的多樣性》參考課件

第1節(jié)碳的多樣性聯(lián)*想質(zhì)疑金剛石晶體石墨C60分子一、多種多樣的碳單質(zhì)名稱金剛石石墨C60色態(tài)無(wú)色晶體深灰色固體灰黑色固體個(gè)性高硬度導(dǎo)電、層間可以滑動(dòng)可以滾動(dòng)用途鉆頭、玻璃刀電極、鉛筆芯、潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)每個(gè)碳原子都與相鄰的四個(gè)碳原子結(jié)合成正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)屬于層狀結(jié)構(gòu)，在石墨的每一層，每個(gè)碳原子與周圍3個(gè)碳原子以強(qiáng)作用結(jié)合，排列成平面正六邊型，層與層之間可以發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。由60個(gè)C原子構(gòu)成的C60分子它的形狀很像足球，碳原子位于由12個(gè)正五邊形和20個(gè)正六邊形組成的60個(gè)頂點(diǎn)處，俗稱“足球烯”。1．幾種常見(jiàn)碳單質(zhì)金剛石晶體結(jié)構(gòu)模型石墨晶體結(jié)構(gòu)模型C60分子模型2．同素異形體（1）定義：由同種元素組成的不同單質(zhì)，互稱為同素異形體。（2）性質(zhì)規(guī)律：化學(xué)性質(zhì)：相似但活潑程度存在差異。物理性質(zhì)：不同（結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)）。除了碳元素以外，還有許多元素也有同素異形體，如氧氣和臭氧、白磷和紅磷等等。1．碳元素在自然界里的存在碳元素的自然存在形態(tài)有兩種

含碳化合物分為含碳無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩大類，其中有機(jī)物種類繁多。含碳無(wú)機(jī)物主要有CO、CO2、碳酸及碳酸鹽。二、廣泛存在的含碳化合物2．兩種重要的氧化物—CO、CO2

氧化物COCO2物理性質(zhì)無(wú)色、無(wú)味氣體，有毒，難溶于水無(wú)色、無(wú)味氣體，無(wú)毒，能溶于水，固態(tài)時(shí)俗稱干冰化學(xué)性質(zhì)類別（無(wú)）還原性（與O2、Fe2O3、CuO、H2O反應(yīng)）酸性氧化物氧化性（與C反應(yīng)）實(shí)驗(yàn)室制法略CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O收集方法排水法向上排空氣法檢驗(yàn)方法無(wú)色無(wú)味，使澄清石灰水變渾濁的氣體工業(yè)制法C+H2OCO+H2CaCO3

CaO+CO2↑3.兩種重要的鹽——碳酸鈉和碳酸氫鈉碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)[方法導(dǎo)引]你已經(jīng)知道了碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)，碳酸鈉和碳酸氫鈉是否具有類似的化學(xué)性質(zhì)呢？

活*動(dòng)探究（1）碳酸鈉①與酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3②與CaCl2等鹽反應(yīng)Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl③與Ca(OH)2等堿反應(yīng)Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH注意：受熱不分解（２）碳酸氫納①受熱分解2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2↑②跟鹽酸等反應(yīng)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑③跟氫氧化鈉等堿反應(yīng)NaHCO3＋NaOH=Na2CO3+H2O④跟氫氧化鈣等堿反應(yīng)2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓

+Na2CO3+2H2O(堿適量)NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓

+NaOH+H2O(堿過(guò)量)1、如何鑒別一種白色固體粉末是Na2CO3還是NaHCO3？2、碳酸鹽和碳酸氫鹽之間如何轉(zhuǎn)化？交*流研討碳酸鹽

碳酸

碳酸氫鹽

加熱或加堿

名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名蘇打、純堿小蘇打顏色狀態(tài)白色粉末白色晶體水中溶解度大于化學(xué)性質(zhì)①酸②鹽③堿①分解②酸③堿④特堿二者的鑒別①固體受熱不分解②取樣品無(wú)色溶液，逐滴滴加稀鹽酸，開(kāi)始無(wú)現(xiàn)象一段時(shí)間后產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味、并且能使澄清石灰水變渾濁的氣體①固體受熱易分解②取樣品無(wú)色溶液，逐滴滴加稀鹽酸，開(kāi)始就產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味、并且能使澄清石灰水變渾濁的氣體若為固體，可檢驗(yàn)加熱后產(chǎn)物；②若為溶液，可以逐滴滴加稀鹽酸相互轉(zhuǎn)化用途玻璃、制皂、造紙、紡織制發(fā)酵粉、治胃酸過(guò)多碳酸鹽

碳酸

碳酸氫鹽

加熱或加堿

1、自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化三、碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化閱讀教材自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化，交流討論如下問(wèn)題：⑴CO2是通過(guò)哪些途徑進(jìn)入大氣中的？⑵大氣中的CO2又是通過(guò)哪些途徑轉(zhuǎn)化掉的？⑶若大氣中沒(méi)有CO2會(huì)怎么樣？CO2過(guò)量又會(huì)怎么樣？模擬溶洞的“形成”⑴討論溶洞形成的原因；⑵設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)的方案；⑶實(shí)施模擬實(shí)驗(yàn)；活*動(dòng)探究CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2=

Ca(HCO3)22、生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化閱讀教材生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化，交流討論如下問(wèn)題：⑴描述高爐煉鐵過(guò)程中碳元素所發(fā)生的化學(xué)變化，寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；⑵用化學(xué)方程式描述下面轉(zhuǎn)化過(guò)程，指出所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的氧化劑和還原劑；

CO2

CO

C

⑶水垢的主要成分是什么？它是怎樣形成的？如何除去水壺中的水垢？寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；⑷在生產(chǎn)和生活中還有哪些碳及其化合物間轉(zhuǎn)化的實(shí)例？高爐煉鐵的主要反應(yīng)（1）還原劑的形成

C＋O2＝CO2CO2＋C＝2CO（2）鐵的還原

Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2點(diǎn)燃高溫高溫*木炭燃燒的過(guò)程發(fā)生著碳單質(zhì)、一氧化碳和二氧化碳間的轉(zhuǎn)化

C+O2=COC+O2=CO2CO+O2=2CO2C+CO2=2CO

*輸送熱水管道內(nèi)壁水垢主要成分是：點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃△CaCO3形成原理：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O△CO2

CO

C

*在生產(chǎn)和生活中還有那些碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化實(shí)例有那些？木炭的燃燒、用石墨制造金剛石、合成尿素、燒石灰、開(kāi)塞后的汽水等等概*括整合碳的化合物的多樣性碳單質(zhì)的多樣性碳元素轉(zhuǎn)化的多樣性碳的多樣性金剛石、石墨、C60碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉(zhuǎn)化例題：某果農(nóng)將收獲的蘋果儲(chǔ)存在密封的地窖中，保存了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。之后，他將地窖池通過(guò)一根通氣管與石灰池相遇，結(jié)果先在石灰池中產(chǎn)生了大量的沉淀，然后沉淀又慢慢消失。問(wèn)：（1）果農(nóng)將蘋果儲(chǔ)存在地窖的原因是：

。

（2）石灰池中產(chǎn)生的沉淀是，顏色是

，期間的反應(yīng)為：。答案（1）隨著蘋果呼吸作用，地窖中CO2的濃度增加，抑制了呼吸作用，這又影響了蘋果的新陳代謝：從而能使蘋果保存較長(zhǎng)的時(shí)間。（2）CaCO3；白色；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2OCaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2練習(xí):1.由于大氣中CO2含量的增大,產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”，使地球變熱，海平面升高，陸地面積減少。為了減少大氣中CO2含量，下列措施可行的是（）A.開(kāi)展植樹造林，增強(qiáng)地球表面綠化面積B.用石灰水吸收空氣中的CO2C.改變能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展太陽(yáng)能、核能、水能以代替礦物燃料D.限制汽車工業(yè)發(fā)展，減少汽車數(shù)量AC2.關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.Na2CO3的溶解度在相同條件下比NaHCO3大B.Na2CO3和NaHCO3都可與Ca(OH)2反應(yīng)C.NaHCO3比Na2CO3穩(wěn)定D.等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)，消耗HCl的量之比為2∶13.在10mL0.01mol/L的純堿溶液中，不斷攪拌并逐漸加入1.2mL0.05mol/LHCl，反應(yīng)完全后在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成CO2的體積為（）A.1.344mLB.2.240mLC.0.672mLD.0mLCD4、少量CO2氣體通入下列物質(zhì)中，不會(huì)產(chǎn)生沉淀的是（）A、Ca（OH）2溶液B、CaCl2溶液C、Ca（ClO）2溶液D、飽和Na2CO3溶液5.將Na2CO3和N